(57)【要約】【課題】表面の２次電子放出係数を所望の値に制御でき、良好な特性が安定して得られるプラズマディスプレイパネルの製造方法および製造装置を提供することを目的としている。【解決手段】誘電体保護層２３の形成は、酸化マグネシウム粒子の蒸着源９と不純物元素の蒸着源１１、１３とを用いて不純物元素を気相中に供給しながら第一の誘電体層３の表面にマグネシウム及び酸素を主成分とし、かつ不純物元素を含む誘電体保護層２３を形成することにより、誘電体保護層２３の表面に改質された酸化マグネシウム層が形成でき、誘電体保護層２３表面の２次電子放出係数を所望の値に制御することが可能となる。また、良好な特性が安定して得られるプラズマディスプレイパネルの製造が可能となる。【選択図】図１
2005135829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のガラス基板上に第一の電極と第一の誘電体層と誘電体保護層とが形成された第一の基板と、第二のガラス基板上に第二の電極と第二の誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された第二の基板とを重ね合わせるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
前記誘電体保護層は、酸化マグネシウム粒子の蒸着源と不純物元素の蒸着源とを用いて前記不純物元素を気相中に供給しながら前記第一の誘電体層の表面にマグネシウム及び酸素を主成分とし、かつ不純物元素を含む誘電体保護層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
第一のガラス基板上に第一の電極と第一の誘電体層と誘電体保護層とが形成された第一の基板と、第二のガラス基板上に第二の電極と第二の誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された第二の基板とを重ね合わせるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
前記誘電体保護層は、酸化マグネシウム粒子ターゲットと不純物元素ターゲットとにプラズマを照射してスパッタリングすることにより、前記不純物元素を気相中に供給しながら前記第一の誘電体層の表面にマグネシウム及び酸素を主成分とし、かつ不純物元素を含む誘電体保護層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項３】
不純物元素がシリコンと炭素との少なくとも一方であることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
誘電体保護層中の不純物元素の含有量が、前記誘電体保護層の表面に近いほど多くなるように前記不純物元素を気相中に供給する量を徐々に大きくしていくことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】
基板に誘電体保護層を形成する真空容器と、前記真空容器にガスを供給するガス供給源と、前記真空容器を真空排気するポンプと、前記真空容器内に前記基板を載置する載置部と、前記真空容器内の前記基板の前記誘電体保護層を形成する面と対向する位置に酸化マグネシウム粒子の蒸着源と不純物元素の蒸着源とを備えたことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項６】
基板に誘電体保護層を形成する真空容器と、前記真空容器にガスを供給するガス供給源と、前記真空容器を真空排気するポンプと、前記真空容器内に前記基板を載置する載置部と、前記真空容器内の前記基板の前記誘電体保護層を形成する面と対向する位置に酸化マグネシウム粒子ターゲットと不純物元素ターゲットとを備えたことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビやコンピュータ等の画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）の製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＡＣ型ＰＤＰの場合、その製造工程は、表面板の形成工程、背面板の形成工程及びこれらの組立工程に大別され、特に表面板の形成工程は、電極の形成工程と、誘電体層の形成工程と、誘電体保護層の形成工程からなる。
【０００３】
図６は表面板の構造の一例を示す図である。ガラス基板１上に電極２、誘電体層３を形成し、誘電体層３上に、放電によるイオン衝突から誘電体層３を保護するとともに、２次電子放出による蛍光体の発光を促進する目的で、誘電体保護層４が形成されている。この誘電体保護層４は、一般的には耐スパッタ性能に優れかつ２次電子放出係数の高い酸化マグネシウム（以下、ＭｇＯという）が広く用いられている。
【０００４】
しかし、ＭｇＯ膜は、形成後に大気に曝されると、大気中の水分（Ｈ2Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）と反応して水酸化マグネシウムや炭酸マグネシウムなどの化合物を生成し、ＭｇＯ膜の表面に析出して化合物層２２を形成する。化合物層２２は、初期放電特性のばらつきや劣化を招いたり、エージング工程に多量の時間を要したりするなどの問題を発生させていた。
【０００５】
これに対し、誘電体保護層４に第二の保護層として、フッ化物材料を主成分とするガス吸収防止膜を形成する方法が提案されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、誘電体保護層４であるＭｇＯ表面をプラズマエッチングすることで、ＭｇＯの２次電子放出係数を向上させ、ＰＤＰの発光効率を改善する方法が提案されていた（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−３４８６２６号公報
【特許文献２】特開平１０−３３４８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記に示したような従来のＰＤＰでは、誘電体保護層４の２次電子放出係数が所望の値に制御しきれないという問題点があった。
【０００８】
特許文献１に示されたＰＤＰでは、フッ化物材料を主成分とするガス吸収防止膜の存在により、水分や二酸化炭素の吸着が抑制され、誘電体保護層４の特性は安定化するものの、フッ化物そのものの２次電子放出係数がＭｇＯ本来の２次電子放出係数よりも小さいため、放電開始電圧が高くなってしまうという問題点があった。
【０００９】
また、特許文献２に示されたＰＤＰでは、ピラミッド状の微細な凹凸から２次電子が放出されやすくなるものの、誘電体保護層４の表面積が極めて大きいために、水分や二酸化炭素などの吸着の影響が大きく、誘電体保護層４の特性が安定しないという問題点があった。また、ＭｇＯ表面をスパッタリングするだけでは、２次電子放出係数を高められるほど十分に大きな凹凸形状を得ることは困難であった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、表面の２次電子放出係数を所望の値に制御でき、良好な特性が安定して得られるプラズマディスプレイパネルの製造方法および製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、第一のガラス基板上に第一の電極と第一の誘電体層と誘電体保護層とが形成された第一の基板と、第二のガラス基板上に第二の電極と第二の誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された第二の基板とを重ね合わせるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記誘電体保護層は、酸化マグネシウム粒子の蒸着源と不純物元素の蒸着源とを用いて前記不純物元素を気相中に供給しながら前記第一の誘電体層の表面にマグネシウム及び酸素を主成分とし、かつ不純物元素を含む誘電体保護層を形成することにより、前記誘電体保護層の表面に改質された酸化マグネシウム層が形成でき、前記誘電体保護層表面の２次電子放出係数を所望の値に制御することが可能となる。また、良好な特性が安定して得られるプラズマディスプレイパネルの製造が可能となる。
【００１２】
また、前記誘電体保護層は、酸化マグネシウム粒子ターゲットと不純物元素ターゲットとにプラズマを照射してスパッタリングすることにより、前記不純物元素を気相中に供給しながら前記第一の誘電体層の表面にマグネシウム及び酸素を主成分とし、かつ不純物元素を含む誘電体保護層を形成することにより、前記誘電体保護層の表面に改質された酸化マグネシウム層が形成でき、前記誘電体保護層表面の２次電子放出係数を所望の値に制御することが可能となる。また、良好な特性が安定して得られるプラズマディスプレイパネルの製造が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面が改質された酸化マグネシウム層を形成することが可能であり、表面の２次電子放出係数を所望の値に制御することが可能となる。また、良好な特性が安定して得られるプラズマディスプレイパネルの製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態における、ＰＤＰの表面板の構造の一例を示す断面図である。ＰＤＰの構成要素である２つの平行に配置された基板のうち、表面板と呼ばれる、ディスプレイを鑑賞する人に近い側のガラス基板１上に、電極２、誘電体層３が形成し、誘電体層３上に誘電体保護層２３を形成する。隔壁及び蛍光体層は、図示されていない背面板（ディスプレイを鑑賞する人に遠い側のガラス基板）上に形成する。
【００１６】
図２は、誘電体保護層２３を形成する真空蒸着装置の一例を示す概略構成図である。
【００１７】
図２において、真空容器５内のホルダ６に、基板１が載置される。ガス供給装置７から所定のガスを導入し、ポンプ８によって真空容器５内を排気する。ホルダ６と対向する位置に配置された蒸着源９はＭｇＯの粒子（ペレット）であり、第一の電子ビーム源１０から蒸着源９に電子ビームを照射することによりＭｇＯが飛び出す。さらに、真空容器５内には第一の不純物源１１が設けられ、第二の電子ビーム源１２から第一の不純物源１１に電子ビームを照射ことによりマグネシウムとは異なる材質の不純物元素を気相中に供給することにより、被処理物表面にマグネシウム及び酸素を主成分とし、かつ不純物元素を含む誘電体保護層２３を形成する。
【００１８】
誘電体保護層２３に混入させる不純物としては、シリコン及び炭素がよく、シリコンまたは炭素を含ませると、誘電体保護層２３の２次電子放出係数が安定し、ＰＤＰの発光動作における放電遅れ時間を所望の値に制御することが可能となる。特に、炭素の含有量を誘電体保護層２３の厚さ方向に均一にし、かつ誘電体保護層２３の表面に近いほど誘電体保護層２３中のシリコンの含有量が多くなるようにすると格別の制御性を得ることが可能となる。
【００１９】
このような誘電体保護層２３の形成方法について、図３を用いて説明する。
【００２０】
図３は、誘電体保護層２３を形成する真空蒸着装置の他の例を示す概略構成図である。図３において図２と同一物については同一番号を付し説明を省略する。
【００２１】
図３において、第一の不純物源１１はシリコン粒子であり、第二の電子ビーム源１２から第一の不純物源１１に電子ビームを照射してシリコンを気相中に供給する。また、真空容器５内に炭素粒子である第二の不純物源１３を設け、第三の電子ビーム源１４から第二の不純物源１３に電子ビームを照射して炭素を気相中に供給することにより、被処理物表面にマグネシウム及び酸素を主成分とし、かつ不純物元素としてのシリコン及び炭素を含む誘電体保護層２３を形成する。
【００２２】
炭素の含有量を誘電体保護層２３の厚さ方向に均一にし、かつ誘電体保護層２３の表面に近いほど誘電体保護層２３中のシリコンの含有量が多くなるようにするためには、炭素粒子に照射する電子ビーム量を時間に対して一定とし、シリコン粒子に照射する電子ビーム量を時間の経過とともに徐々に大きくし、シリコンを気相中に供給する量を徐々に大きくしていくことにより誘電体保護層２３を形成する。
【００２３】
図４は、誘電体保護層２３を形成するスパッタリング装置の一例を示す概略構成図である。図４において図３と同一物については同一番号を付し説明を省略する。
【００２４】
図４において、ターゲット１５には第一の高周波電源１６が接続されており、高周波電源１６からターゲット１５に高周波電力を供給することにより、真空容器５内にプラズマが発生するとともに、ＭｇＯがスパッタリングされて飛び出す。また、第一の不純物ターゲット１７には第二の高周波電源１８、第二の不純物ターゲット１９には第三の高周波電源２０がそれぞれ接続されており、第二の高周波電源１８から第一の不純物ターゲット１７に高周波電力を供給してシリコンを気相中に供給し、第三の高周波電源２０から第二の不純物ターゲット１９に高周波電力を供給して炭素を気相中に供給することにより、被処理物表面にマグネシウム及び酸素を主成分とし、かつ不純物元素としてのシリコン及び炭素をわずかに含む誘電体保護層２３を形成する。
【００２５】
炭素の含有量を誘電体保護層２３の厚さ方向に均一にし、かつ誘電体保護層２３の表面に近いほど誘電体保護層２３中のシリコンの含有量が多くなるようにするためには、炭素ターゲットに供給する高周波電力を時間に対して一定とし、シリコンターゲットに供給する高周波電力を時間の経過とともに徐々に大きくし、シリコンを気相中に供給する量を徐々に大きくしていくことにより誘電体保護層２３を形成する。
【００２６】
図５は、誘電体保護層２３を形成するスパッタリング装置の他の例を示す概略構成図である。図５において図４と同一物については同一番号を付し説明を省略する。
【００２７】
図５において、ホルダ６は、被処理物移動装置としてのリニアスライダ２１に載置されており、図の矢印の方向に基板１を移動させながら誘電体保護層２３を形成する。また、基板が移動する向きに順にターゲット１５、第二の不純物ターゲット１９及び第一の不純物ターゲット１７が配置されており、ターゲット１５と炭素を気相中に供給するための第二の不純物ターゲット１９は互いの距離が近くなるように配置し、シリコンを気相中に供給するための第一の不純物ターゲット１７は、ターゲット１５から若干離れた位置に配置されている。このような配置とすることにより、第一の不純物ターゲット１７及び第二の不純物ターゲット１９に供給する高周波電力を時間に対して一定としても、炭素の含有量を誘電体保護層２３の厚さ方向にほぼ均一にし、かつ誘電体保護層２３の表面に近いほど誘電体保護層２３中のシリコンの含有量が多くすることが可能となる。
【００２８】
以上のように本発明の一実施の形態によれば、誘電体保護層２３の２次電子放出係数が安定し、ＰＤＰの発光動作における放電遅れ時間を所望の値に制御することが可能となる。特に、炭素の含有量を誘電体保護層２３の厚さ方向に均一にし、かつ誘電体保護層２３の表面に近いほど誘電体保護層２３中のシリコンの含有量が多くなるようにすると格別の制御性を得ることが可能となる。
【００２９】
なお、本発明の実施の形態においては、不純物元素を気相中に供給する方法として、不純物源に電子ビームを照射する場合と不純物ターゲットに高周波電力を供給して不純物をスパッタリングする場合を示したが、不純物源にレーザー源からレーザーを照射してもよいし、不純物源をヒーターで加熱して蒸発させてもよい。
【００３０】
また、不純物元素を気相中に供給する量を徐々に大きくしていくために、電子ビームの強度、高周波電力の大きさを徐々に大きくする場合を例示したが、不純物源にレーザーを照射する場合はレーザー強度を、不純物源を加熱して蒸発させる場合は加熱温度をそれぞれ徐々に変化させてもよい。あるいは、不純物源を覆うシャッターを設け、シャッターの開度を時間に対して変化させてもよい。
【００３１】
また、ＰＤＰの保護層の形成について例示したが、高い２次電子放出係数が安定して求められる薄膜の製造にも、本発明の適用は可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、表面の２次電子放出係数を所望の値に制御できる薄膜の製造方法と、良好な特性が安定して得られるプラズマディスプレイパネルの製造方法および製造装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの表面板の構造の一例を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態における真空蒸着装置の一例を示す概略構成図
【図３】本発明の実施の形態における真空蒸着装置の他の例を示す概略構成図
【図４】本発明の実施の形態におけるスパッタリング装置の一例を示す概略構成図
【図５】本発明の実施の形態におけるスパッタリング装置の他の例を示す概略構成図
【図６】従来のＰＤＰの表面板の構造の一例を示す断面図
【符号の説明】
【００３４】
１    基板
２    電極
３    誘電体層
２３  誘電体保護層
【図１】
2005135829.tif 000003
【図２】
2005135829.tif 000004
【図３】
2005135829.tif 000005
【図４】
2005135829.tif 000006
【図５】
2005135829.tif 000007
【図６】
2005135829.tif 000008